空调装置和化霜方法
【专利摘要】本发明提供一种空调装置和化霜方法。本发明的空调装置包括：室外机组，包括压缩机、室外换热器、四通阀；水箱组件，包括水箱和内置或外置在水箱上的盘管；室内机组，包括室内换热器，其中，压缩机的第一端连接四通阀的第一阀口，四通阀的第二阀口连接室外换热器的第一端，室外换热器的第二端分别连接盘管和室内换热器的第一端，盘管和室内换热器的第二端连接四通阀的第四阀口，四通阀的第三阀口连接压缩机的第二端。应用本发明的技术方案的空调装置，可实现单独空调或单独热水运行，也可实现空调和热水同时运行，故减少了单独空调和单独热水时配备的冷热源部分，特别是空调制冷同时制热水时，可回收空调冷凝热用于制热水，机组综合能效较高。
【专利说明】空调装置和化霜方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调【技术领域】，具体而言，涉及一种空调装置及使用该空调装置的化霜方法。
【背景技术】
[0002]现有的具有热水功能的多联热水空调机的结构如图1所示，室外机I’部分包括串联的压缩机4’、油分离器5’和气分离器8’，压缩机4’再与两个四通阀61’、62’连接，第一四通阀61’连接室外换热器V和室内换热器10’，第二四通阀62’连接热水发生器2’。热水发生器2’连接水箱9’。
[0003]现有机构的技术特点包括:1)制热时室内换热器和热水发生器并联，制冷时室外换热器和热水发生器串联；2)采用双四通阀+双电子膨胀阀结构；3)化霜所需热源来自室内机一侧。
[0004]现有技术的热水空调装置具有一些不足之处:1)室外机不能只接室内机或热水发生器；2)制冷+热水模式时，高温高压的排气必须经过热水发生器，而热水发生器内水温较高时，不利于高压侧的冷凝；3)热水发生器始终在排气侧，对排气压降影响大，故室外机与热水发生器之间连接管长度受到限制；4)多个热水发生器不能实现并联或串联，室外机只能对接一个热水发生器；5)化霜时，热源来自室内侧，室内温度会下降，影响室内舒适性。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种空调装置，以解决现有技术中采用双四通阀结构造成的室外机无法单独只接室内机或热水发生器导致的不利于制冷时高压排气冷凝导致效率降低以及影响室外机和热水发生器布置的问题，并提供一种新的化霜方式，解决化霜时影响室内舒适性的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空调装置，包括:室外机组，包括压缩机、室外换热器和四通阀；水箱组件，包括水箱和以内置或外置方式设置在水箱上的盘管；室内机组，包括室内换热器，其中，压缩机的第一端连接四通阀的第一阀口，四通阀的第二阀口连接室外换热器的第一端，室外换热器的第二端分别连接盘管和室内换热器的第一端，盘管和室内换热器的第二端连接四通阀的第四阀口，四通阀的第三阀口连接压缩机的第二端。
[0007]进一步地，还包括，油分离器，油分离器的第一端连接压缩机的第一端，第二端连接四通阀的第一阀口。
[0008]进一步地，还包括，气分离器，气分离器的第一端连接压缩机的第二端，第二端连接四通阀的第三阀口。
[0009]进一步地，还包括，第一节流装置，第一端连接室外换热器的第二端，第二端连接盘管和室内换热器的第一端。
[0010]进一步地，还包括，第二节流装置，第一端连接第一节流装置的第二端，第二端连接盘管的第一端。
[0011]进一步地，还包括，第三节流装置，第一端连接第一节流装置的第二端，第二端连接室内换热器的第一端。
[0012]进一步地，还包括，第一电磁阀，第一端连接盘管的第二端，第二端连接油分离器的第二端。
[0013]进一步地，还包括，第二电磁阀，第一端连接盘管的第二端，第二端连接四通阀的第四阀口。
[0014]进一步地，室内换热器为多个并联。
[0015]进一步地，水箱及盘管均为多个并联。
[0016]根据本发明的另一方面，提供了一种化霜方法，使用上述的空调装置，包括:水箱为热源的化霜步骤，使用水箱作为热源，制冷剂气体经室外侧换热器内冷凝，制冷剂化霜并吸收水箱内热水的热量后回到压缩机。
[0017]进一步地，空调装置化霜时仅使用水箱作为热源。
[0018]进一步地，可选择使用室内机，或室内机和水箱共同作为化霜热源。
[0019]应用本发明的技术方案的空调装置，通过减少四通阀，将室内机组和热水机组并联设置，可实现单独空调或单独热水运行，也可实现空调和热水同时运行，故减少了单独空调和单独热水时配备的冷热源部分，特别是空调制冷同时制热水时，可回收空调冷凝热用于制热水，机组综合能效较高。另外，本发明提供一种新的化霜方法，化霜所需热量可有多重选择:选择水箱作为化霜热源时，热量不需要取自室内机，故不会造成室内环境温度明显下降，从而提高了室内舒适性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0021]图1示出了现有技术中的热水空调装置；以及
[0022]图2示出了本发明的空调装置。
[0023]附图标记说明:1—室外机组；2—外盘管式水箱组件；3—室内机组；4—压缩机；5—油分离器；6—四通阀；7—室外侧换热器；8—气液分离器；9—水箱；10a、10b—室内侧换热器；V1、V5、V8a、V8b—节流装置；V2—液侧截止阀；V3—低压气侧截止阀；V4—高压气侧截止阀；V6、V7—电磁阀。
【具体实施方式】
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0025]如图2所示，本发明的可分别实现空调和热水功能的空调装置，包括室外机组1、水箱组件2和室内机组3，室外机组1、水箱组件2和室内机组3通过连接管路组成完整的制冷循环系统。室外机组I包括:一台压缩机4，一套室外侧换热器7、一个四通阀6、节流装置Vl ;室内机组3包括至少两个室内机10a、IOb及与室内机连接的节流装置V8a，V8b，各个室内机之间并联连接；水箱组件2为外盘管式，包括一个水箱9，缠绕水箱的外盘管和对应的节流装置V5以及电磁阀。
[0026]参见图2，具体的连接方式为:压缩机4的第一端连接油分离器5的第一端，油分离器5的第二端连接四通阀6的第一阀口，四通阀6的第二阀口连接室外侧换热器7，室外侧换热器7经第一节流装置Vl和液侧截止阀V2分别连接水箱组件2和室内机组件3，四通阀6的第三阀口经过气液分离器8后连接压缩机4的第二端。水箱组件2 —端连通液侧截止阀V2，管路经过第二节流装置V5后经过水箱9外的外盘管，之后分为两路，第一路经第一电磁阀V6后连接油分离器5的第二端，第二路经第二电磁阀V7后连通四通阀6的第四阀口。室内机组3的第一端连接液侧截止阀V2，管路分别经过两个第三节流装置V8a、V8b后连接两个室内侧换热器10a、10b的第一端，室内侧换热器10a、10b的另一端连接四通阀的第四阀口。
[0027]优选地，室外机机组I对接水箱，并且可并联对接多个水箱。水箱的特征为:内置或外置盘管式，或者具有其它冷媒流通的装置。所述的节流装置V5、V8a和VSb为电子膨胀阀或其它节流元件。
[0028]优选地，化霜时所需热源可有多个选择，可取自室内侧或水箱侧，或同时取自室内侧和水箱侧，或其它可蓄热的装置。
[0029]本发明的空调装置能实现五种运行模式，即单独制冷、单独制热、单独制热水，制冷+制热水，制热+制热水，各种实施方式介绍如下:
[0030]单独制冷模式:
[0031]流程介绍:在该模式下，四通阀6断电，第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通。室外侧换热器7作为冷凝器，室内侧换热器10a、10b作为蒸发器。室外机的第一节流装置Vl处于全开状态。室内机IOa和IOb的节流装置V8a、V8b开启，根据在室内侧换热器10a、10b蒸发后的制冷剂过热度来控制开度。水箱侧的第二节流装置V5关闭，电磁阀V6、V7关闭。
[0032]制冷剂的流动路线为:高温高压的制冷剂气体从压缩机排出、经过四通阀6，进入室外侧换热器7冷凝之后变成低温高压的制冷剂液体，经过制热节流装置Vl (不节流)后，在室内机的节流装置V8a、VSb节流后变成低温低压的制冷剂两相混合物；之后进入室内侧换热器10a、10b蒸发后变成低压的制冷剂气体，经过四通阀6，在气液分离器8内分离出液态冷媒，气态制冷剂再进入压缩机吸气口，然后进入压缩机高压侧气缸压缩后变成高温高压制冷剂气体排出压缩机，完成一个制冷循环。
[0033]单独制热模式:
[0034]流程介绍:在该模式下，室外侧四通阀6上电，第一阀口与第四阀口连通，第二阀口与第三阀口连通。此时室外侧换热器7处于蒸发侧，室内侧换热换10a、10b作冷凝器。室内机的节流装置V8a、V8b开启，根据在室内侧换热器10a、10b内冷凝后的过冷度来控制其开度；室外机的第一节流装置Vl开启，根据在室外侧换热器蒸发后的冷媒过热度来控制其开度；水箱侧的第二节流装置V5关闭，电磁阀V6、V7关闭。
[0035]制冷剂的流动路线为:从压缩机4排出的高温高压的制冷剂气体经过四通阀6，进入室内侧换热器10a、10b被冷凝成低温高压的制冷剂液体，经过室内机的节流装置V8a、V8b 一次节流后成为中压的制冷剂液体，在室外机的节流装置Vl 二次节流后变成低温低压的制冷剂两相混合物；之后进入室外侧换热器7蒸发后变成低压的制冷剂气体，经过四通阀6，再流经气液分离器8内分离出液态制冷剂，气态制冷剂进入压缩机4吸气口，然后进入压缩机高压侧气缸压缩后变成高温高压制冷剂气体排出压缩机，完成一个制冷循环。
[0036]单独制热水模式:
[0037]流程介绍:在该模式下，室外侧四通阀6上电，第一阀口与第四阀口连通，第二阀口与第三阀口连通。此时室外侧换热器7处于蒸发侧，水箱9作冷凝器。水箱内电磁阀V6开启，电磁阀V7关闭，节流装置V5开启，并根据制冷剂在水箱9内冷凝后的过冷度来控制其开度；室外机的节流装置Vl开启，并根据制冷剂在室外侧换热器7蒸发后的过热度来控制其开度；室内机的节流装置V8a、V8b全部关闭，以防止室内机储存液态制冷剂。
[0038]制冷剂的流动路线为:从压缩机4排出的高温高压的制冷剂气体经过四通阀6，进入水箱9内被冷凝成低温高压的制冷剂液体，经过水箱侧节流装置V5 —次节流后成为中压的制冷剂液体，在室外机的制热节流装置Vl 二次节流后变成低温低压的制冷剂两相混合物；之后进入室外侧换热器7蒸发后变成低压的制冷剂气体，经过四通阀6，再流经气液分离器8内分离出液态制冷剂，气态制冷剂进入压缩机4吸气口，然后进入压缩机4高压侧气缸压缩后变成高温高压制冷剂气体排出压缩机，完成一个制冷循环。
[0039]制冷+制热水模式:
[0040]流程介绍:在该模式下，室外侧四通阀6处于断电状态，第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通。此时室外侧换热器7和水箱9均处于高压侧，但室外侧换热器7不参与换热，仅水箱9作为冷凝器，而室内侧换热器10a、10b作为蒸发侧。水箱内电磁阀V6开启，电磁阀V7关闭，水箱侧节流装置V5开启，并根据制冷剂在水箱9内冷凝后的过冷度来控制其开度；室内机节流装置V8a、V8b开启，并根据制冷剂在室内侧换热器10a、10b蒸发后的过热度来控制其开度；由于室外侧换热器7处于高压侧，故室外侧节流装置Vl开启较小的步数，以防止室外侧换热器7储存液态制冷剂。
[0041]制冷剂的流动路线为:从压缩机4排出的高温高压的制冷剂气体分为两部分，一部分经过经四通阀6进入室外侧的换热器7但不冷凝；另一部分经高压气侧截止阀V4，进入水箱9被冷凝成低温高压的制冷剂液体，经过水箱侧节流装置V5 —次节流后成为中压的制冷剂液体，经低压气侧截止阀V3，在室内机的节流装置V8a、V8b 二次节流后变成低温低压的制冷剂两相混合物；之后进入室内侧换热器10a、10b蒸发后变成低压的制冷剂气体，经过四通阀6，再流经气液分离器8内分离出液态制冷剂，气态制冷剂再进入压缩机吸气口，然后进入压缩机高压侧气缸压缩后变成高温高压制冷剂气体排出压缩机，完成一个制冷循环。
[0042]本发明的化霜方法1:
[0043]化霜时，室外侧四通阀6由上电状态切换为断电状态，水箱侧电磁阀V7开启，电磁阀V6关闭，节流装置V5开启；室外侧节流装置Vl开启，室内机侧节流装置V8a、V8b关闭；此时水箱9作为蒸发侧，制冷剂吸收水箱内水的热量，在室外侧换热器7内冷凝，从而达到化霜的目的。
[0044]化霜过程流程如下:高温高压的制冷剂气体经四通阀6，在室外侧换热器7内冷凝，利用高温的制冷剂来化霜，经过水箱侧节流装置V6节流后，吸收水箱内热水的热量，成为低温低压的气态制冷剂，经过四通阀8，再流经气液分离器8内分离出液态制冷剂，气态制冷剂最后进入压缩机高压侧气缸压缩后变成高温高压制冷剂气体排出压缩机。[0045]化霜方法2:
[0046]化霜时，室外侧四通阀6由上电状态切换为断电状态，室外侧节流装置Vl开启，室内机侧节流装置V8a、V8b开启，水箱侧节流装置V5和电磁阀V6开启，电磁阀V7关闭。此时水箱9和室内侧换热器10a、IOb均作为蒸发侧，制冷剂吸收室内机和水箱内热水的热量，在室外侧换热器7内冷凝，从而达到化霜的目的。
[0047]化霜过程流程如下:高温高压的制冷剂气体经四通阀6，在室外侧换热器7内冷凝，利用高温的制冷剂来化霜，经过水箱侧节流装置V6节流后，吸收水箱内热水的热量，成为低温低压的气态制冷剂，再流经气液分离器8内分离出液态制冷剂，气态制冷剂最后进入压缩机高压侧气缸压缩后变成高温高压制冷剂气体排出压缩机。
[0048]化霜方法3:
[0049]化霜时，室外侧四通阀6由上电状态切换为断电状态，此时室内侧换热器10a、10b作为蒸发侧，制冷剂吸收室内侧的热量，在室外侧换热器7内冷凝，从而达到化霜的目的。室外侧节流装置Vl开启，室内机侧节流装置V8a、V8b关闭。
[0050]化霜过程流程如下:高温高压的制冷剂气体经四通阀6，在室外侧换热器7内冷凝，利用高温的制冷剂来化霜，经过室内侧节流装置V8a、V8b节流后，吸收室内侧的热量，成为低温低压的气态制冷剂，再流经气液分离器8内分离出液态制冷剂，气态制冷剂最后进入压缩机高压侧气缸压缩后变成高温高压制冷剂气体排出压缩机。
[0051]从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果:可实现单独空调或单独热水运行，也可实现空调和热水同时运行，故减少了单独空调和单独热水时配备的冷热源部分，特别是空调制冷同时制热水时，可回收空调冷凝热用于制热水，机组综合能效较高。另外，化霜所需热量可有多重选择:选择水箱作为化霜热源时，热量不需要取自室内机，故不会造成室内环境温度明显下降，从而提高了室内舒适性。
[0052]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种空调装置，包括: 室外机组(I)，包括压缩机(4 )、室外换热器(7 )和四通阀(6 ); 水箱组件(2)，包括水箱(9)和以内置或外置方式设置在所述水箱(9)上的盘管； 室内机组(3)，包括室内换热器(10a、10b)， 其特征在于，其中，所述压缩机(4)的第一端连接所述四通阀(6)的第一阀口，所述四通阀(6)的第二阀口连接所述室外换热器(7)的第一端，所述室外换热器(7)的第二端分别连接所述盘管和所述室内换热器(10a、IOb )的第一端，所述盘管和所述室内换热器(10a、10b)的第二端连接所述四通阀(6)的第四阀口，所述四通阀(6)的第三阀口连接所述压缩机的第二端。
2.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，还包括，油分离器(5)，所述油分离器的第一端连接所述压缩机(4)的第一端，第二端连接所述四通阀(6)的第一阀口。
3.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，还包括，气分离器(8)，所述气分离器的第一端连接所述压缩机(4)的第二端，第二端连接所述四通阀(6)的第三阀口。
4.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，还包括，第一节流装置(VI)，第一端连接所述室外换热器(7)的第二端，第二端连接所述盘管和所述室内换热器(IOaUOb)的笛一雜兎顧。
5.根据权利要求4所述的空调装置，其特征在于，还包括，第二节流装置(V5)，第一端连接所述第一节流装置(VI)的第二端，第二端连接所述盘管的第一端。
6.根据权利要求5所述的空调装置，其特征在于，还包括，第三节流装置(V8a、V8b)，第一端连接所述第一节流装置(Vl)的第二端，第二端连接所述室内换热器(IOaUOb)的第一端。
7.根据权利要求2所述的空调装置，其特征在于，还包括，第一电磁阀(V6)，第一端连接所述盘管的第二端，第二端连接所述油分离器(5)的第二端。
8.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，还包括，第二电磁阀(V7)，第一端连接所述盘管的第二端，第二端连接所述四通阀(6)的第四阀口。
9.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述室内换热器(IOaUOb)为多个并联。
10.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述水箱(9)及盘管均为多个并联。
11.一种化霜方法，其特征在于，使用根据权利要求1-10中任意一项所述的空调装置，包括: 水箱为热源的化霜步骤，使用水箱作为热源，制冷剂气体经室外侧换热器内冷凝，制冷剂化霜并吸收水箱内热水的热量后回到压缩机。
12.根据权利要求11所述的化霜方法，其特征在于，空调装置化霜时仅使用水箱作为热源。
13.根据权利要求11所述的化霜方法，其特征在于，空调装置可选择使用室内机或室内机和水箱共同作为化霜热源。
【文档编号】F24F1/00GK103776089SQ201210398049
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月18日 优先权日:2012年10月18日
【发明者】戎森杰, 刘合心, 黄春, 宋培刚, 刘煜, 余凯, 刘群波 申请人:珠海格力电器股份有限公司